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1、有色冶金学期末复习资料I：名词解释铝硅比：在氧化铝生产中评价铝土矿的质量即以铝土矿中氧化铝和氧化硅的质量比为标准。电流效率：通常以铝的实际产量在理论产量中所占的百分数。槽电压：阳极母线至阴极母线之间的电压降，它由与电解槽并联的直流电压来指示。熔析法除铜：是基于在低温下铜及其砷化物和锑化物在铅水中的溶解度降低的原理。极距：指阴阳两极之间的距离。银锌壳：锌对银具有很大的亲和力，形成的化合物比重小，熔点高，且不溶于被锌饱和的铅液中，而以固体银锌壳浮于铅面，与铅分离。II：解答题1：拜耳法生产氧化铝的工艺流程及特点？答：直接利用含有大量游离苛性碱的循环母液处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液，并用
2、加氢氧化铝种子分解的方法，使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝结晶。种分母液经蒸发后返回用于熔出铝土矿。特点：拜耳法比较简单，能耗低，产品质量高，成本低，但只限于处理较高品味的铝土矿（A/S应大于7）2：烧结发生产氧化铝的工艺流程及特点？答：烧结发是在铝土矿中配入石灰石（或石灰），纯碱（含大量碳酸钠的碳分母液），在高温下烧结而得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱溶液溶出熟料，得到铝酸钠溶液。经脱硅净化的铝酸钠溶液用碳酸化分解（向溶液中通入二氧化碳气）使溶液中的氧化铝成氢氧化铝结晶析出。碳分母液经蒸发后返回用于配制生料浆。特点：烧结发工艺较复杂，能耗高，产品质量和成本不及拜耳法，但它可以处理低品位的铝土
3、矿（A/S比应大于3.5）3为什么不能用中和水解的方法除去锌浸出液中的铜，镉，钴杂质？答：=时，锌的溶解度线是在PH=5.96.即沉淀的PH比铜，镉，钴的氢氧化物沉淀PH还低，所以用中和水解净化法不能将铜，镉，钴除去。4铝土矿高压溶出时添加石灰的作用？答：消除含钛矿物的有害作用，显著提高的溶出速度和溶出率；促进针铁矿转变为赤铁矿，使其中的氧化铝充分溶出，并使赤泥的沉降性能得到改善；活化一水硬铝石的溶出反应；生成水化石榴石，减少损失，降低能耗。5：粗铜火法精炼的目的和原理？答：原理：铜中多数杂质对氧的亲和力都大于铜对氧的亲和力，且杂质氧化物在铜中的溶解度很小，当空气通入铜熔体时，杂质便优先氧化被
4、除去。 目的：除去粗铜的部分杂质； 为电解精炼提供优质的铜阳极。6：铜电解精炼和铜电积两者的电极反应有什么差别？答：铜的电解精炼是以火法精炼产出的精铜为阳极，以电解产出的薄铜作阴极，以硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液，电积是以铜的始极片作阴极，铅锑合金板作阳极，上述的净化除铁后的净化液作电解液，总反应为： 电解时，阴极过程与电解精炼一样，在始极片上析出铜。在阳极的反应则不是金属的溶解，而是水的分解析出氧，这与锌的湿法冶金电积的阳极过程相同。7铜电解精炼的意义是什么？答：火法精炼产出的精铜品味一般为99.2%99.7%，其中还含有0.30.8杂质。为了提高铜的性能，使其达到各种应用的要求，同时回收其
5、中的有价金属，特别是贵金属，铂族金属和稀散金属，必须进行电解精炼。8铅精矿焙烧的目的？铅鼓风炉还原熔炼的目的？答：铅精矿焙烧的目的：将精矿中的硫化物氧化成氧化物，并将较多的砷锑挥发除去； 将铅精矿粉料烧结成坚硬多孔的烧结快。铅鼓风炉还原熔炼的目的：将烧结块中的铅最大限度的还原，以获得富集有贵金属的粗铅，同时获得富集有锌的炉渣。9：铅精矿烧结时，脱硫程度与什么有关系？答：烧结脱硫程度与原料的铜和锌含量有关 锌高应尽量脱硫，是ZnS全部氧化成可溶入炉渣的ZnO，从而减轻锌的危害程度； 铜高则应残留部分硫，使进入铅冰铜，减轻产出高铜粗铅的熔炼困难和铜随渣的损失； 若铜和锌都高，一般是先尽量除硫，然后
6、在熔炼时加入黄铁矿使硫化进入冰铜，而锌以ZnO进入渣中。10：热酸浸出能使铁酸锌的锌浸出率达到90%以上，为什么此种高铁浸出液不能返回中性浸出工序进行中和沉淀？要用什么方法除铁？答：高铁浸出液不能返回中性浸出工序进行中和沉铁，因为产生大量的胶状氢氧化铁和碱式硫酸铁，致使澄清，洗涤和过滤十分困难。除铁方法：黄钾铁矾法，针铁矿法，赤铁矿法和转化法。11：硫化锌精矿火法和湿法的炼前准备都是烧结作业，它们的异同点是什么？答：火法炼锌的焙烧是纯氧化焙烧，以尽量除去硫和砷锑，有时还须除去铅镉，以便综合回收和提高蒸馏时的锌锭质量； 湿法炼锌的焙烧除要求得到氧化物以外，还要生成少量硫酸盐以补偿电解和浸出时的硫
7、酸损失，又尽量减少生成不溶于稀硫酸的硫酸锌。III：复习要点第一部分：铝1：铝土矿是一种以氢氧化铝矿物为主的成分复杂的岩石。2：铝土矿物有三水铝石，一水软铝石和一水硬铝石。3：目前工业生产中要求铝土矿的铝硅比不低于7（拜耳法），用烧结法处理者应不低于3.5。4：铝土矿矿石结构特点特点：粗糙状（土状）铝土矿； 致密状铝土矿； 豆鲕状铝土矿。5：一般来说，矿石越粗糙，其铝硅比越高；反之，矿石越致密，品味也就越低。呈豆鲕状而质地坚硬者，其品位也高。6：我国铝土矿特点：铝土矿资源丰富； 高铝，高硅，低铁； 含氧化硅较高，故铝硅比较低。7：三水铝石易为苛性碱溶解，一水软铝石次之，一水硬铝石则较难溶解。8
8、：生产氧化铝的方法大致可分为碱法（最常用），酸法和电热法。9品味中等的铝土矿（如A/S为67），采用拜耳-烧结联合法处理。10：与的摩尔数之比，写作摩尔比，或简称摩尔比，我们以符号“MR”表示。11：影响铝土矿溶出过程的因素？答：溶出温度；循环母液碱浓度；配料摩尔比；搅拌强度；添加石灰的作用。12：脱硅方法： 13：两段脱硅工艺，第一段不加石灰，第二段加石灰。14：用冰晶石（溶剂）氧化铝（溶质）熔盐电解法生产金属铝铝电解。15：炭阳极在电解过程中参与电化学反应而连续消耗。16：铝电解用的炭阳极分为两大类：自焙阳极和预焙阳极。17：工业冰晶石是一种白色粉末，略粘手，工业氟化铝是极细的白色粉末，不
9、粘手。18：现代铝工业上有两类三种型式的电解槽：19：还有一种多室电解槽（处于试验阶段）。20：工业铝电槽的构造，主要包括阳极，阴极和母线三部分。21：铝电解两级反应： 阳极反应：在炭阳极上放电，生产二氧化碳 铝电解的总反应式：。 三层液电解精炼法22：阳极效应，阳极上出现许多细小而明亮的电弧，槽电压升高到数十伏； 当电解质中氧化铝浓度减少到1%左右时发生阳极效应。23：干法净化系统通常是在烟气通过袋式过滤器进行收尘之前，使烟气在流化床或输送床中与氧化铝直接接触。24：湿式洗涤塔 对于清除可溶性气体（HF）具有很高的效率，而对于清除颗粒物质具有中等效率。第二部分 铜1：铜的物理性质：铜呈玫瑰红
10、色，展性和延性好，导电导热型极佳，仅次于银；无磁性，不挥发；液态铜流动性好。2：同的化学性质：在潮湿的有二氧化碳的空气中生成碱式碳酸铜（铜绿）。3：铜的主要化合物类是硫化铜类和氧化铜类。 以为主的共熔体称冰铜。4：铜矿分为自然铜，硫化铜和氧化铜三类。5：铜的提取可以分为火法和湿法； 火法炼铜是将铜矿（或焙砂，烧结块等）和熔剂一起在高温下熔化，或直接炼成粗铜，或先炼成冰铜（铜，铁，硫为主的熔体）然后再炼成粗铜。 湿法炼铜是在常温，常压或高压下用熔剂使铜从矿石中浸出，然后从浸出液中除去各种杂质，再将铜从浸出液中沉淀出来。6：反射炉荣熔炼的产物有冰铜，炉渣，烟尘和炉气。7：铜在渣中的损失可以分为三种
11、：化学损失； 物理损失； 机械损失。8：密闭鼓风炉内的冶金反应与反射炉相似，但也有特点： 根据炉内温度和物理化学变化的不同，从鼓风炉上部至下部大致可分为预焙区，焦点区和本床区三个区域； 炉顶温度较高（500650），使分解出来的单硫体氧化成; 炉气穿过料层和炉料不断下移，使传热传质都比反射炉好，热利用率和脱硫率高。 铁的硫化物氧化是鼓风炉熔炼的主要氧化反应； 鼓风炉的焦炭燃料完全作为加热剂，其燃料约占全部热收入的60%。9：冰铜吹炼是周期性作业，即造渣期和造粗铜期。造渣期为冰铜中的硫化亚铁氧化生成氧化亚铁和二氧化硫，氧化亚铁与加入的石英熔剂造渣除去造渣期依据；造粗铜期为将铜在不加熔剂的情况下继
12、续吹炼成粗铜造铜期依据。造渣期为除铁；造铜期为除硫。10冰铜吹炼11:铜电解精炼的意义：火法精炼产出的精铜品味一般为99.299.7%，其中还含有0.30.8%杂质。为了提高铜的性能，使其达到各种应用的要求，同时收回其中的有价金属，特别是贵金属，铂族金属和稀散金属，必须进行电解精炼。12：净化的目的在于回收其中的铜，钴，镍，除去有害的砷和锑，以及使硫酸能返回使用。第三部分 铅1：铅的物理性质：铅属等轴晶系，它的比重大，硬度小，展性好，延性差，熔点和沸点都低，导热和导电差，液态铅流动性好。2：铅的化学性质：与含二氧化碳和潮湿空气中作用生成和覆盖膜。铅易溶于硝酸，硼氟酸，硅氟酸，醋酸，硝酸银中。3
13、：铅的化合物的性质4：炼铅的主要原料是铅矿，其次是废铅物料。铅矿分硫化矿和氧化矿两类，分布最广的硫化铅矿是方铅矿。氧化矿主要有白铅矿和铅矾,属次生矿。5：火法炼铅分为6：铅鼓风炉熔炼的产品有粗铅，炉渣，铅冰铜，砷冰铜，烟尘和炉气。7：粗铅除铜有熔析和加硫两种。8：粗铅精炼有火法精炼和电解精炼两种。9：粗铅除砷锑锡有氧化精炼（有氧气除杂）和碱法精炼（用），氧化精炼是根据氧对杂质的亲和力大于铅的原理。10：粗铅电解与粗铜电解很相似。电解精炼前，粗铅也经火法精炼。第四部分 锌1：锌的物理性质：锌是白略带蓝灰色的金属，它的熔点和沸点都比较低，质软，有展性，但加工后变硬，熔化后的流动性良好。液态锌蒸汽压
14、随温度升高而急增，这是火法炼锌的基本原理。2：锌的化学性质：在潮湿空气中形成一层灰白色的致密碱式碳酸锌.纯锌不溶于酸。3：锌的主要化合物的性质，硫化锌 天然硫化锌称闪锌矿，是炼锌的主要矿物。硫化锌可以用氧化，酸化，还原和碱浸等方法分解； 氧化锌 能被碳，一氧化碳和氢气还原； 硫酸锌 易容于水； 氯化锌 金属锌，氧化锌或硫化锌在低温下都可以与氯气作用生成氯化锌。4：锌的主要氧化矿有菱锌矿。5：炼锌的方法有火法（用于平罐和竖罐）和湿法（占主要地位）。 火法炼锌是将氧化锌在高温下用碳还原成锌蒸汽，然后冷凝成液体锌 湿法炼锌是用稀硫酸（即废电解液）浸出焙砂中的锌，然后再用电积法把锌从浸出液中提取出来。6：低氧位焙烧是降低铁酸锌形成的重要条件。7：沸腾焙烧的正常操作：鼓风压力； 鼓风量； 沸腾层温度8：根据焙砂处理流程的不同，焙砂温度也个异9：高温硫酸化焙烧适用于高铁低硅炉料。10：高温氧化焙烧的目的是要将硫
